Question

如圖14是一個(gè)上肢力量健身器示意圖．配重A受到的重力為1200N；杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OE：0H=2：5．小成同學(xué)受到的重力為600N，他通過(guò)細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F₁時(shí)，杠桿在水平位置平衡，配重A剛好拉起來(lái)．杠桿EH和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)；所有摩擦也忽略不計(jì)．求：
（1）判斷滑輪B、C、D分別是定滑輪還是動(dòng)滑輪？
答：滑輪B是

定

滑輪；滑輪C是

定

滑輪；滑輪D是

動(dòng)

滑輪．
（2）不考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，拉力F₁多大？
（3）若考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在H點(diǎn)豎直向下的拉力為F₂，其大小是260N，則動(dòng)滑輪受到的重力G_動(dòng)為多大？

Answer 1

分析：（1）使用滑輪時(shí)，滑輪的軸不隨物體一起移動(dòng)的滑輪稱(chēng)為定滑輪；滑輪的軸和物體一起移動(dòng)的滑輪稱(chēng)為動(dòng)滑輪；據(jù)此判斷；
（2）所有摩擦忽略不計(jì)，不考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿E端的力F_E=

1

2

G，知道力臂關(guān)系，利用杠桿平衡條件求拉力F₁的大小；
（3）若考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿′E端的力F_E′=

1

2

（G+G_輪），知道力臂關(guān)系、F₂大小，利用杠桿平衡條件求F_E′的大小，進(jìn)而解得動(dòng)滑輪受到的重力．

解答：解：
（1）由圖知，人向下施力時(shí)，滑輪B、C的軸不隨物體一起移動(dòng)的滑輪稱(chēng)為定滑輪；滑輪D的軸和物體一起移動(dòng)的滑輪稱(chēng)為動(dòng)滑輪；
故答案為：（1）定；定；動(dòng)；
（2）所有摩擦忽略不計(jì)，不考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿E端的力F_E=

1

2

G=

1

2

×1200N=600N，
∵F_E×OE=F_拉×OH，OE：0H=2：5
∴F_拉=

2

5

F_E=

2

5

×600N=240N；
答：不考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，拉力F₁為240N；
（3）若考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿E端的力F_E′=

1

2

（G+G_輪），
∵F_E′×OE=F₂×OH，OE：0H=2：5
∴F_E′=

5

2

F₂，
∴

1

2

（G+G_輪）=

5

2

F₂，
即：

1

2

（1200N+G_輪）=

5

2

×260N，
解得：G_輪=100N．
答：動(dòng)滑輪受到的重力為100N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)動(dòng)滑輪、定滑輪的定義和省力特點(diǎn)、杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵區(qū)分開(kāi)：所有摩擦忽略不計(jì)，不考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿E端的力F=

1

2

G；若考慮動(dòng)滑輪的重時(shí)，作用在杠桿E端的力F=

1

2

（G+G_輪）．